THE MEASUREMENT OF METAL IONS USING LAGERSTROEMIA SPECIOSA (L.) PERS. FLOWER EXTRACTS WITH DIGITAL IMAGE COLORIMETRY TECHNIQUES ON SMARTPHONES

Authors

  • Thanaphat Tabthasong Princess Chulabhorn Science High School Mukdahan
  • Sukanya Kuengklang Princess Chulabhorn Science High School Mukdahan

Keywords:

Metal ion measurement, Lagerstroemia speciosa (L.) Pers. extract, Digital image colorimetry techniques

Abstract

The anthocyanin is a ligand that forms complexes with metal ions, creating colored coordination compounds. These can be applied for qualitative analysis, and when combined with digital image colorimetry, they allow for quantitative measurement. Therefore, the objective of this study was to investigate the color change of the extract when tested with metal ions at varying concentrations, along with the digital image colorimetry technique. Anthocyanin was extracted from the flowers of the Lagerstroemia speciosa (L.) Pers. using deionized water. The total anthocyanin content was determined by the pH-differential method. The color change of the extract was tested with 12 types of metal ions: Aluminum ion, Cobalt (II) ion, Chromium (II) ion, Copper (II) ion, Ferrous (II) ion, Ferric (III) ion, Magnesium ion, Manganese (II) ion, Molybdenum (VI) ion, Nickel (II) ion, Lead (II) ion, and Zinc (II) ion, under pH 1-13. The intensity of the red, green, and blue (RGB) values was measured using the RGB Color Detector application. A standard concentration graph was created between the color intensity and the metal ion solution concentration, and the accuracy of the analysis was tested using the Paired t-test statistical method. The results revealed that the extract from the Lagerstroemia speciosa (L.) Pers. flowers was purple and absorbed light at the maximum wavelength (λmax) of 550 nm. The total anthocyanin content was 1.81 mg CGE/100 g of FW. The extract exhibited clear color changes when tested with Cobalt (II) ion, Chromium (II) ion, Ferrous (II) ion, Ferric (III) ion, Molybdenum (VI) ion, and Zinc (II) ion. The R² values from the standard graphs of the digital image colorimetry technique for Ferrous (II) ion and Ferric (III) ion, derived from the red, green, and blue values, were all above 0.990. The accuracy test using the Paired t-test between the digital image colorimetry technique and spectrophotometry for Ferrous (II) ion and Ferric (III) ion analysis showed no significant difference at the 99% confidence level. This indicates that the method can be developed into a test kit for detecting or measuring the concentration of metal ions in environmental samples in the future.

References

เกวลี ชอบธรรม, และชลดา เดชาเกียรติไกร ธีรการุณวงศ์. (2565). การพัฒนาเซนเซอร์สีอย่างง่ายสำหรับการตรวจวัดไอออนโลหะทองแดงและเหล็ก. PSRU Journal of Science and Technology, 7(2), 14–29.

เกศินี เสาวงจันทร์, และศศิธร มั่นเจริญ. (2562). การพัฒนาเทคนิคการวิเคราะห์ปริมาณเหล็ก (III) โดยใช้สารสกัดแอนโทไซยานินจากธรรมชาติตรวจวัดด้วยสมาร์ทโฟน. วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, 28(8), 1373–1388.

ภัทราวดี เข็มเพชร. (2564). การวิเคราะห์หาโลหะหนักในข้าวโดยเทคนิคดิจิทัลอิมเมจคัลเลอริเมตรี. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยนเรศวร, คณะวิทยาศาสตร์, สาขาวิชาเคมี.

รวิวรรณ วัฑฒนายน, ซูรายา สะตาปอ, บิสมี ยามา, สาลูมา สมานหมาน, และปิยาภรณ์ วังศิริกุล. (2560). การตรวจวัดไอออนเหล็กโดยใช้แอนโทไซยานินจากกระเจี๊ยบแดง. วารสารมหาวิทยาลัยนราธิวาสราชนครินทร์, 9(2), 97–103.

วรันภัทร รัตนการุณจิต, รัฐพล มีลาภสม, ศักดิ์ศรี สุภาษร, และปุริม จารุจำรัส. (2563). การใช้สมาร์ทโฟนเป็นอุปกรณ์ตรวจวัดทางสีสำหรับการหาปริมาณไอออนเหล็กในน้ำโดยใช้แอนโทไซยานินเป็นรีเอเจนต์. วารสารหน่วยวิจัยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อการเรียนรู้, 11(1), 144-163.

วิชชุดา ไชยะโชค, และสุธา ขาวเธียร. (2552). การบำบัดน้ำเสียปนเปื้อนโลหะหนักโดยใช้กากของเหลวเขียว. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, คณะวิศวกรรมศาสตร์, สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม.

สาวิตรี ไชยบุรี. (2561). การพัฒนาวิธีวิเคราะห์ทองแดงโดยใช้รีเอเจนท์ธรรมชาติสกัดจากข้าวลืมผัวและตรวจวัดทางแสงด้วยตัวตรวจวัดชนิดพีอีดีดี. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, คณะวิทยาศาสตร์, สาขาวิชาเคมี.

สุดเขต ไชโย. (2555). การพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ทองแดงและปรอทปริมาณน้อยโดยสทริปปิงโวลแทมเมตรี. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, คณะวิทยาศาสตร์, สาขาวิชาเคมี.

เหมือนหมาย อภินทนาพงศ์, ทยาวีร์ ปินตา, และมาริษา แก้วเพ็ชร. (2564). การศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้สมาร์ทโฟนและกล้องดิจิทัลในการวัดค่าสี. ใน การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาลัยนครราชสีมา (น. 731-740). นครราชสีมา: วิทยาลัยนครราชสีมา.

Bahreini, Z., Abedi, M., Ashori, A., & Parach, A. (2024). Extraction and characterization of anthocyanin pigments from Iris flowers and metal complex formation. Heliyon, 10, 795-804.

Ion, T., Violeta, N., & Mira, I. (2011). Determination of Tin in Canned Foods by Inductively Counpled plasma- Mass Spectrometry. Polish Journal of Environmental Studies, 21, 741–754.

Khaodee, W., Aeungmaitrepirom, W., & Tuntulani, T. (2014). Effectively simultaneous naked-eye detection of Cu(II), Pb(II), Al(III) and Fe(III) using cyanidin extracted from red cabbage as chelating agent. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 126, 98–104.

Mane, P.V., Mahishi, A., Bhat, M.P., Lee, K.H., Swamynayaka, A., Madegowda, M., Isloor, A.M., & Kurkuri, M. (2025). Eco-friendly mercury ion detection and removal in water using anthocyanins: Mechanistic insights through DFT studies. Journal of Environmental Chemical Engineering, 13(2), 288-302.

Mulyaningsih, R.D., Pratiwi, R., & Hasanah , A.N. (2023). An Update on the Use of Natural Pigments and Pigments Nanoparticle Adducts for Metal Detection Based on Colour Response. Biosensors, 13(5), 554-575.

Shafazila, T.S., Pat, M.L., & Lee, K.H. (2010). Radical scavenging activities of extract and solvent partition fractions from Dendrobium Sonia ‘Red Bom’ flower. Proceeding of International Conference on Science and Social Research (pp. 762-765). Malaysia: Universiti Teknologi MARA.

Shobana, J., Dayanidhi, K., Vadivel, P., & Sheik, N. (2023). Syzgium cumini extract-a natural naked eye colorimetric sensor for selective and sensitive detection of Fe2+ in aqueous medium. Groundwater for Sustainable Development, 20, 866-880.

Downloads

Published

2025-12-25

How to Cite

Tabthasong, T. . ., & Kuengklang, S. . . (2025). THE MEASUREMENT OF METAL IONS USING LAGERSTROEMIA SPECIOSA (L.) PERS. FLOWER EXTRACTS WITH DIGITAL IMAGE COLORIMETRY TECHNIQUES ON SMARTPHONES . PSRU Journal of Science and Technology, 10(3), 35–54. retrieved from https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/Scipsru/article/view/259968